android在framework层增加自己的service仿照GPS

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本文详细介绍了如何在Android系统中定制一个北斗通信Service，包括HAL层的实现细节、JNI层的交互过程以及Framework层的集成步骤。

不少公司在开发android产品的时候，都需要在android中增加自己的service，尤其是定制的工业用途的设备，我们公司的项目中就涉及到要增加一个service，是一个北斗通信service，具体的内容不便透露，涉及到保密。但是增加service的过程大概能描述一下，具体代码就按着不重要的来帖，大家见谅！！

其实增加自己的service不论是谁来，我想都会仿照现有service来做，在android现有service中，最简单明了的是vibrator service，其次的是location service也就是GPS，这两个service 虽然简单，但是service的架构都是相同，我们仿照的目标就是要这样，明了的架构，往里面填东西就是体力活了。下面我们从下往上一一来看每个步骤。

1.kernel层

我们的硬件连接到设备上一个串口，因此kernel层我们就不用什么改动。当然如果你们添加的硬件设备需要驱动的话，自己加进去就是了，这里不多说了。

2.HAL层

我们先找到了GPS的HAL层代码 \android\hardware\imx\libgps中一共两个文件，仔细分析来看，这两个文件主要功能是生成一个动态链接库，向下与硬件通信，向上为系统提供访问的接口函数，知道了这个，我们就明白了HAL层大概的功能，我们的工作就是选一个适合自己硬件的方法实现这个功能。

我们的硬件是一个串口通信的设备，无非就是可以由上层控制来发送命令和接受命令，因此我选的是串口通信很常见的方式：每条发送命令都单独写一个函数，有上层来控制发送哪条。接收命令就启动一个接收线程，每当收到数据后，进行一系列的判定，把有效的数据传送到上层。

下面我们来看具体代码在android\hardware\imx\librd目录中：

首先是我们与硬件通信的几个函数：

 
   01.
   static const RDInterface  goldtelrdInterface = {
  
   02.
   sizeof(RDInterface),
  
   03.
   goldtel_rd_init,
  
   04.
   goldtel_rd_close,
  
   05.
   goldtel_rd_send_XTZJ,
  
   06.
   goldtel_rd_send_ICJC,
  
   07.
   goldtel_rd_send_SJSC,
  
   08.
   goldtel_rd_send_DWSQ,
  
   09.
   goldtel_rd_send_BBDQ,
  
   10.
   goldtel_rd_send_YHZL_SJTX,
  
   11.
   goldtel_rd_send_TXSQ,
  
   12.
   };

具体的函数功能就不多说了，反正就是发送命令初始化和关闭。当上层打开这个service的时候会调用goldtel_rd_init()这个函数，因此在这个函数里面我们要实现一系列的初始化功能，包括打开设备电源，打开串口，创建接收进程等等。具体代码：

 
   01.
   static int goldtel_rd_init(RDCallbacks* callbacks)
  
   02.
   {
  
   03.
   RdState*  s = _rd_state;
  
   04.
   //lijianzhang
  
   05.
   write_sysfs("/sys/devices/platform/bd_power/enable_rdss","1",1); //给设备上电
  
   06.
   usleep(1500000);
  
   07.
   if (!s->init)
  
   08.
   rd_state_init(s, callbacks);//进行一系列的初始化 注意这里的一个参数callbacks，
  
   09.
   //这是一些回调函数，是在jni层实现的，传到底层来运行
  
   10.
   //android很多都是这么来实现，如果以后看别的代码看到
  
   11.
   //类似方式就不要慌乱，去jni层里肯定能找到
  
   12.
    
   13.
   if (s->fd < 0)
  
   14.
   return -1;
  
   15.
    
   16.
   rd_state_start(s); //开始工作
  
   17.
    
   18.
   return 0;
  
   19.
   }

然后是rd_state_init()

 
   01.
   static void
  
   02.
   rd_state_init( RdState*  state, RDCallbacks* callbacks )
  
   03.
   {
  
   04.
   .................
  
   05.
   一系列初始化
  
   06.
   。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
  
   07.
   state->thread = callbacks->create_thread_cb( "rd_state_thread", rd_state_thread, state );//这个函数里最主要的功能就是创建接收线程
  
   08.
    
   09.
   。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
  
   10.
   。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
  
   11.
   }

下面来看接收线程里的东西：
这里面用到了很多的epoll通信机制，其实逻辑很简单一看就明白，下面把代码贴出来，大家给个参考指正

 
   001.
   static void
  
   002.
   rd_state_thread( void*  arg )
  
   003.
   {
  
   004.
   RdState*   state = (RdState*) arg;
  
   005.
   NmeaReader  reader[1];
  
   006.
   int         epoll_fd   = epoll_create(2);
  
   007.
   int         started    = 0;
  
   008.
   int         rd_fd     = state->fd;
  
   009.
   int         control_fd = state->control[1];
  
   010.
    
   011.
   nmea_reader_init( reader );
  
   012.
    
   013.
   // 注册epoll 文件
  
   014.
   epoll_register( epoll_fd, control_fd );
  
   015.
   epoll_register( epoll_fd, rd_fd );
  
   016.
    
   017.
   LOGE("RD thread running");
  
   018.
    
   019.
   // now loop
  
   020.
   for (;;) {
  
   021.
   struct epoll_event   events[2];
  
   022.
   int                  ne, nevents;
  
   023.
    
   024.
   nevents = epoll_wait( epoll_fd, events, 2, -1 ); //等待epoll消息
  
   025.
   if (nevents < 0) {
  
   026.
   if (errno != EINTR)
  
   027.
   E("epoll_wait() unexpected error: %s", strerror(errno));
  
   028.
   continue;
  
   029.
   }
  
   030.
   D("rd thread received %d events", nevents);
  
   031.
   for (ne = 0; ne < nevents; ne++) {   //处理每条消息
  
   032.
   if ((events[ne].events & (EPOLLERR|EPOLLHUP)) != 0) {
  
   033.
   E("EPOLLERR or EPOLLHUP after epoll_wait() !?");
  
   034.
   return;
  
   035.
   }
  
   036.
   if ((events[ne].events & EPOLLIN) != 0) {
  
   037.
   int  fd = events[ne].data.fd;
  
   038.
    
   039.
   if (fd == control_fd)   //如果这个消息是控制命令的话，这里的控制命令其实就两条，
  
   040.
   //服务开始和服务结束，下面就是分别对着两条命令进行处理
  
   041.
   {
  
   042.
   char  cmd = 255;
  
   043.
   int   ret;
  
   044.
   D("rd control fd event");
  
   045.
   do {
  
   046.
   ret = read( fd, &cmd, 1 );
  
   047.
   } while (ret < 0 && errno == EINTR);
  
   048.
    
   049.
   if (cmd == CMD_QUIT) {  //服务退出
  
   050.
   if (started) {
  
   051.
    
   052.
   started = 0;
  
   053.
   nmea_reader_set_DWXX_callback(reader,NULL);
  
   054.
   nmea_reader_set_BBXX_callback(reader,NULL);
  
   055.
   nmea_reader_set_FKXX_callback(reader,NULL);
  
   056.
   nmea_reader_set_ICXX_callback(reader,NULL);
  
   057.
   nmea_reader_set_ZJXX_callback(reader,NULL);
  
   058.
   nmea_reader_set_TXHZ_callback(reader,NULL);
  
   059.
   nmea_reader_set_TXXX_callback(reader,NULL);
  
   060.
   }
  
   061.
   return;
  
   062.
   }
  
   063.
   else if (cmd == CMD_START) {    //服务开始
  
   064.
   if (!started) {
  
   065.
   LOGE("rd_state_thread start!");
  
   066.
   started = 1;
  
   067.
   nmea_reader_set_DWXX_callback(reader,state->callbacks.dwxx_cb);
  
   068.
   nmea_reader_set_BBXX_callback(reader,state->callbacks.bbxx_cb);
  
   069.
   nmea_reader_set_FKXX_callback(reader,state->callbacks.fkxx_cb);
  
   070.
   nmea_reader_set_ICXX_callback(reader,state->callbacks.icxx_cb);
  
   071.
   nmea_reader_set_ZJXX_callback(reader,state->callbacks.zjxx_cb);
  
   072.
   nmea_reader_set_TXHZ_callback(reader,state->callbacks.txhz_cb);
  
   073.
   nmea_reader_set_TXXX_callback(reader,state->callbacks.txxx_cb);
  
   074.
   }
  
   075.
   }
  
   076.
    
   077.
   }
  
   078.
   else if (fd == rd_fd)   //如果是串口通信的消息
  
   079.
   {
  
   080.
   // LOGE("start read data");
  
   081.
    
   082.
   char  buff[32];
  
   083.
    
   084.
   for (;;) {
  
   085.
   int  nn, ret;
  
   086.
    
   087.
   ret = read( fd, buff, sizeof(buff) );   //从串口中读出数据
  
   088.
   if (ret < 0) {
  
   089.
   if (errno == EINTR)
  
   090.
   continue;
  
   091.
   if (errno != EWOULDBLOCK)
  
   092.
   E("error while reading from gps daemon socket: %s:", strerror(errno));
  
   093.
   break;
  
   094.
   }
  
   095.
    
   096.
   for (nn = 0; nn < ret; nn++)
  
   097.
    
   098.
   {     
  
   099.
   //LOGE("start read data %02X",buff[nn]);                     
  
   100.
   nmea_reader_addc( reader, buff[nn] );    //判定数据有效性并进行处理
  
   101.
   }
  
   102.
   }
  
   103.
    
   104.
   }
  
   105.
   else
  
   106.
   {
  
   107.
   E("epoll_wait() returned unkown fd %d ?", fd);
  
   108.
   }
  
   109.
   }
  
   110.
   }
  
   111.
   }
  
   112.
    
   113.
   }

下面重要的函数就是nmea_reader_addc( NmeaReader* r, int c ) 这里作为涉密内容不做过多的说明了，明白就是判定命令并与上层通信就可以了。

进程创建完成了，hal层基本功能就完成了，下一步就是将这些功能声称一个.so动态链接库，方法就是下面的代码：

 
   01.
   static const RDInterface* get_rd_hardware_interface()
  
   02.
   {
  
   03.
   return &goldtelrdInterface;
  
   04.
   }
  
   05.
    
   06.
   static int open_rd(const struct hw_module_t* module, char const* name,
  
   07.
   struct hw_device_t** device)
  
   08.
   {
  
   09.
   struct rd_device_t *dev = malloc(sizeof(struct rd_device_t));
  
   10.
   memset(dev, 0, sizeof(*dev));
  
   11.
    
   12.
    
   13.
   dev->common.tag = HARDWARE_DEVICE_TAG;
  
   14.
   dev->common.version = 0;
  
   15.
   dev->common.module = (struct hw_module_t*)module;
  
   16.
   dev->get_rd_interface = get_rd_hardware_interface;
  
   17.
    
   18.
   *device = (struct hw_device_t*)dev;
  
   19.
   return 0;
  
   20.
   }
  
   21.
    
   22.
    
   23.
   static struct hw_module_methods_t rd_module_methods = {
  
   24.
   .open = open_rd
  
   25.
   };
  
   26.
    
   27.
   const struct hw_module_t HAL_MODULE_INFO_SYM = {
  
   28.
   .tag = HARDWARE_MODULE_TAG,
  
   29.
   .version_major = 1,
  
   30.
   .version_minor = 0,
  
   31.
   .id = RD_HARDWARE_MODULE_ID,
  
   32.
   .name = "Real6410 rd Module",
  
   33.
   .author = "The <a href="http://www.it165.net/pro/ydad/" target="_blank" class="keylink">Android</a> Open Source Project",
  
   34.
   .methods = &rd_module_methods,
  
   35.
   };

3.JNI层

动态链接库生成完了，下面就到了framework层，我们找到了location service的代码在目录\android\frameworks\base\services\jni\中功能就是打开这个动态链接库然后，向java层提供函数接口，功能很简单我们直接来看我写的代码在android\\frameworks\base\services\jni\com_android_server_rdmessage_RDMessageDispatch.cpp中

首先是打开动态链接库

 
   01.
   static const RDInterface* get_rd_interface() {
  
   02.
   int err;
  
   03.
   hw_module_t* module;
  
   04.
   const RDInterface* interface = NULL;
  
   05.
    
   06.
   err = hw_get_module(RD_HARDWARE_MODULE_ID, (hw_module_t const**)&module);
  
   07.
   if (err == 0) {
  
   08.
   hw_device_t* device;
  
   09.
   err = module->methods->open(module, RD_HARDWARE_MODULE_ID, &device);
  
   10.
   if (err == 0) {
  
   11.
   rd_device_t* rd_device = (rd_device_t *)device;
  
   12.
   interface = rd_device->get_rd_interface(rd_device);
  
   13.
   }
  
   14.
   }
  
   15.
    
   16.
   return interface;
  
   17.
   }

最后的是想上层提供的函数接口

 
   01.
   static JNINativeMethod sMethods[] = {
  
   02.
   /* name, signature, funcPtr */
  
   03.
   {"class_init_native", "()V", (void *)android_rdmessage_RDMessageDispatch_class_init_native},
  
   04.
   {"native_is_supported","()Z",(void*)android_rdmessage_RDMessageDispatch_is_supported},
  
   05.
   {"native_BDMessage_start", "()Z", (void*)android_rdmessage_RDMessageDispatch_native_BDMessage_start},
  
   06.
   {"native_close","()V",(void*)android_rdmessage_RDMessageDispatch_native_close},
  
   07.
   {"native_sendXTZJ", "(I)Z", (void*)android_rdmessage_RDMessageDispatch_native_sendXTZJ},
  
   08.
   {"native_sendICJC", "()Z", (void*)android_rdmessage_RDMessageDispatch_native_sendICJC},
  
   09.
   {"native_sendSJSC", "(I)Z", (void*)android_rdmessage_RDMessageDispatch_native_sendSJSC},
  
   10.
   {"native_sendDWSQ", "(ZZ)Z", (void*)android_rdmessage_RDMessageDispatch_native_sendDWSQ},
  
   11.
   {"native_sendBBDQ", "()Z", (void*)android_rdmessage_RDMessageDispatch_native_sendBBDQ},
  
   12.
   {"native_sendYHZL_SJTX", "(II)Z", (void*)android_rdmessage_RDMessageDispatch_native_sendYHZL_SJTX},
  
   13.
   {"native_SendBDMessage", "(I[BIIZ)Z", (void*)android_rdmessage_RDMessageDispatch_native_SendBDMessage},
  
   14.
   {"read_TXXX_message", "([BI)I", (void*)android_rdmessage_RDMessageDispatch_read_TXXX_message},
  
   15.
   {"read_DWXX_message","([B[B[B[B[B)V",(void*)android_rdmessage_RDMessageDispatch__read_DWXX_message},   
  
   16.
   };

中间就是实现这两者之间的转换，我们来说转换过程中比较重要的几点首先是发送命令，很简单，就是直接调用动态链接库中提供的发送函数，看代码

 
   01.
   static jboolean  android_rdmessage_RDMessageDispatch_native_sendICJC
  
   02.
   (JNIEnv *env, jobject obj)
  
   03.
   {
  
   04.
    
   05.
   if (!sRdInterface)
  
   06.
   return false;
  
   07.
    
   08.
   if(sRdInterface->rd_send_ICJC()!=0)
  
   09.
   return false;
  
   10.
    
   11.
   return true;
  
   12.
    
   13.
   }

然后是，收到串口数据，传送的上层的方法，这里就涉及到了刚才提到的回调函数，在这里实现但是在HAL层执行，函数含简单就是调用函数将数据发送上去，看代码

 
   01.
   static void ZJXX_callback(ZJXXInfo *zjxx)
  
   02.
   {
  
   03.
   JNIEnv* env = <a href="http://www.it165.net/pro/ydad/" target="_blank" class="keylink">Android</a>Runtime::getJNIEnv();
  
   04.
    
   05.
   env->CallVoidMethod(mCallbacksObj,method_reportZJXX,zjxx->UserId,zjxx->ICStatus,
  
   06.
   zjxx->YJStatus,zjxx->DCStatus,zjxx->RZStatus,zjxx->bs1Status,zjxx->bs2Status,
  
   07.
   zjxx->bs3Status,zjxx->bs4Status,zjxx->bs5Status,zjxx->bs6Status);
  
   08.
   checkAndClearExceptionFromCallback(env, __FUNCTION__);
  
   09.
   }

其他的就不多说了下面来看framework层

4. framework层

我们看到location service的代码在android\frameworks\base\services\java\com\android\server\LocationManagerService.java

android\frameworks\base\services\java\com\android\server\location目录 android\\frameworks\base\location\java\android\location目录中

分析一下架构，就是向下接口JNI层的代码，在此基础上封装service实现函数，最后在servicemanager中运行这个服务，还有增加这个服务的aidl文件，以便于所有的app都能访问到。所以我们所做的工作也是这些，其实比较简单，主要是为界面提供支持，比如更新状态栏北斗信号强度等等，这里就不再贴代码了，大家可以自己看gps是怎么做的仿照来就行。

实现了这些函数最后要在android\frameworks\base\services\java\com\android\server\SystemServer.java中增加

 
   1.
   try {        //启动这个service
  
   2.
   Slog.i(TAG, "RdMessage Manager");
  
   3.
   rdmessage = new RdMessageManagerService(context);
  
   4.
   ServiceManager.addService(Context.RD_MESSAGE_SERVICE, rdmessage);
  
   5.
   } catch (Throwable e) {
  
   6.
   reportWtf("starting RdMessage Manager", e);
  
   7.
   }

 
   1.
   try {
  
   2.
   if (rdmessageF != null) rdmessageF.systemReady();   //告诉系统服务启动完成
  
   3.
   } catch (Throwable e) {
  
   4.
   reportWtf("making RdMessage Service ready", e);
  
   5.
   }